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变频器的电压与频率成比例的改变吗? 点击:15760 | 回复:56



刘志斌

    
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发表于:2008-10-30 12:25:17
楼主

 

为什么变频器的电压与频率成比例的改变?
异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。

-----------“成比例的改变”说法有误!!!



1、如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。

2、因此,改变频率的同时要控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生;

3、“频率与电压要成比例地改变”是近似的、粗略的说法:

1)根据电势平衡方程式(空载):

U= E+IoR

E= 4.44fNΦ=2πfL×Io

2)忽略IoR (定子空载励磁电流Io在绕组电阻上的压降):

U≈E= 4.44fNΦ

U/f=4.44NΦ=CΦ=定值

当f低、远离50Hz时,电压取值也低,磁通也低,转矩不足;

3)不忽略IoR :

U= E+IoR = 4.44fNΦ+IoR=2πfL×Io +IoR

U/f=2πL×Io +IoR/f=Io(2πL+R/f)

U/f=U/f(f)不是定值,是频率f的函数,在f接近50Hz时,R/f很小可忽略,U/f=定值

U/f=U/f(f)不是定值,是频率f的函数,在f低、远离50Hz时,R/f很大不可忽略,U/f=IoR/f,U=IoR,保证磁通恒定!

4、所以正确的说法是:

1)频率f降低时,电压U也降低,U/f=U/f(f)不是定值,是频率f的函数;

2)f高时,接近50Hz时,U/f=定值=380/50;

3)在f低、远离50Hz时,R/f很大不可忽略,U/f=IoR/f很大,U>IoR,保证磁通恒定!

5、由于U/f=定值模式,在低频时力矩不足,所以适应低速负载较小的设备,如离心风机、水泵等;

6、对于低速时,就满载、重在时,U/f=IoR/f很大,U>IoR,保证磁通恒定,保证有足够的转矩!

7、如果变频器的U/f=定值模式控制,电机磁场在低频时减弱,转矩不足;

8、如果变频器按U/f=U/f(f)模式不是定值,是频率f的函数变化,电机磁场恒定,电机转矩稳定,高低、频特性一致!








刘志斌

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发表于:2011-09-13 09:03:05
41楼

引用a44884z 的回复内容:

……由于异步电动机的转子回路相当于一个电阻和一个电感串联,低速范围电能主要消耗在电阻上,效率非常低,逐相换向造成的转矩波动会完全暴露,使电机无法正常工作。……


1、你这些说法是错误的,绕组的电阻发热耗能,负载等效电阻是电机的输出功率,绕组的电感与励磁、磁场相关;

2、“转子回路相当于一个电阻和一个电感串联,低速范围电能主要消耗在电阻上,效率非常低,”,你这段描述中的电阻是绕组电阻,负载等效电阻哪儿去了?

3、只要电流不变,绕组的电阻发热耗能,就是一定的,与速度、频率高低没有关系;

刘志斌

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发表于:2011-09-13 09:18:07
42楼

4、“低速范围电能主要消耗在电阻上,效率非常低”,原本是电势平衡方程式:

U=IR+E

中,忽略IR,

U=E=Cfφ

U/f=Cφ=定值  (磁场φ恒定)

既大家说的电压与频率比值恒定,成正比的控制模式,这个控制模式是在忽略IR情况下得到的;

IR就是绕组电阻的压降,这个压降在高频、高压时可以互略,因为IR绕组电阻的压降在高频、高压中占的比例很小;

刘志斌

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发表于:2011-09-13 09:24:42
43楼

5、IR就是绕组电阻的压降,这个压降在低频、低压时不可以互略,因为IR绕组电阻的压降在低频、低压中占的比例很大;

6、IR就是绕组电阻的压降,在电机电流不变的情况下,其值大小在低频、低压是并没有增大,而是没有变;

7、“低速范围电能主要消耗在电阻上,效率非常低”的说法不着边!!!

刘志斌

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发表于:2011-09-13 09:34:07
44楼

8、那么在低频、低压时,IR就是绕组电阻的压降不能忽略,这样电势平衡方程:

U=IR+E

U-IR=E = Cfφ

(U-IR)/f = Cφ =定值    (φ磁场恒定)

这就是电压与频率的比不在定值、不在是线性正比的关系,只有按上式计算电压时,也就是低频时,提高电压,才能保证电机磁场恒定,不减弱!



刘志斌

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发表于:2011-09-13 09:42:22
45楼

9、低频时,提高电压,就是要把绕组的压降IR的损失给以补偿;

10、或者说低频低压时,绕组的压降IR不能忽略,忽略了电机磁场会减弱,而不是你说的“低速范围电能主要消耗在电阻上,效率非常低”!

游天

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发表于:2011-09-13 11:40:23
46楼
哈哈,能被这样骂而不还口的确实值得佩服,有涵养。

a44884z

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发表于:2011-09-13 12:01:47
47楼
刘老师我们是真正意义的网友,我不想和你争执以免别人看笑话。I=U/绕组R+感抗LR,绕组R会产生电阻损耗,感抗LR不会产生电阻损耗。随着转速和频率的降低LR逐渐减小,绕组R没有改变。绕组R远远超过了感抗LR,转子的励磁损耗也是《定数》。在损耗不变的前提下,输出功率大幅度降低,就意味着效率大幅度降低,效率降低就会发热严重。这是变频调速低速范围《异步电动机》发热的原因。

刘志斌

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发表于:2011-09-13 13:30:34
48楼

引用a44884z 的回复内容:

……I=U/绕组R+感抗LR,绕组R会产生电阻损耗,感抗LR不会产生电阻损耗。随着转速和频率的降低LR逐渐减小,绕组R没有改变。绕组R远远超过了感抗LR,这是变频调速低速范围《异步电动机》发热的原因。


 

1、你的电机模型或等效电路的概念是错误的,在你的模型里,没有等效负载电阻的功率就是电机输出的功率;

2、异步电机变频调速,频率降低、电压降低,电流不变、转矩不变,速度降低,功率降低,即所谓恒转矩调速;

3、由于电流不变,绕组电阻不变,电机铜损不变;

4、如果磁场恒定,铁心损耗不变;

5、所以,频率降低、电压降低,电机输出负载功率下降,电机的额定功率降低,电机效率下降;

6、不是你说的频率降低,绕组电阻损耗增大;

7、低频时电机过热,一个是冷却不良,一个是过载,并不是你说的“频率降低,绕组电阻损耗增大”;

a44884z

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发表于:2011-09-13 13:56:28
49楼
我们两个为这快要变成废铜烂铁的《变频调速器》,劳心费神值吗?

reth

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发表于:2011-09-13 14:01:29
50楼
这两个人干什么呢 说相声啊 我叫个好

a44884z

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发表于:2011-09-16 17:11:45
51楼
引用 | 回复 | 2011-09-13 14:01:29 50楼 reth 这两个人干什么呢 说相声啊 我叫个好——把你的《变频器》理论知识也写两句,让我看一看。

gaohaitao8342

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发表于:2012-12-17 11:35:21
52楼
刘工说的挺好的,支持一下

纵横军团-胡凯

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发表于:2012-12-17 11:45:38
53楼

好久没这样了……介是为什么呢  树大招风

gaohaitao8342

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发表于:2012-12-17 12:07:44
54楼
很敬佩刘老师,这是个大家交流学习的平台,希望大家可以好好利用,不能在这里老骂人对吧,共同增进知识。。。。。。

gaohaitao8342

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发表于:2012-12-17 21:54:39
55楼

回复内容:
对:刘志斌关于4、所以骂人的不是因为对或者不对,是因为他要骂人,这个你有体会,你就不要管那些骂人的,只管把自己的观点研究正确

 

很是赞同

draco007

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56楼
天啊。。。发个贴怎么都成战场了

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